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1 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ – DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA – DISCIPLINA DE SILVICULTURA E PAISAGISMO O FENOMENO DO FOGO COMBATE AOS INCÊNDIOS Mauro Ferreira Lima – Engenheiro florestal. Msc. Geologia Ambiental 2.014.1 1 2 O FENÔMENO DO FOGO O QUE É O FOGO ? POR QUE E COMO ELE QUEIMA ? POR QUE EXISTEM CHAMAS ? FOGO DEFINIÇÃO : É o termo aplicado ao fenômeno físico resultante da rápida combinação entre o oxigênio e uma substância qualquer com produção de calor , luz e chama . Existe uma relação entre o fogo e a silvicultura . Na SILVICULTURA , maneja-se a força criativa da fotossintese , processo químico através do qual , o dióxido de carbono , água e energia solar são combinados para produzir celulose e outros carboidratos . É um processo lento e contínuo. FOTOSSÍNTESE : C02 + H2 + ENERGIA SOLAR > ( C6H10O5) N + O2 Por sua vez , o fogo , rapidamente reverte este processo e libera sob forma de calor , a energia armazenada pela fotossintese . COMBUSTÃO : (C6 H10 05 )N + TEMP . DE IGNICÃO > C02 + H2 0 + CALOR A reação de combustão demonstra que são imprescindíveis ao processo , três elementos : * Material Combustível * Oxigênio * Calor 1 3 O TRIÂNGULO DO FOGO DEMONSTRA ESTE FATO AR CALOR FOGO COMBUSTÍVEL COMBUSTÍVEL + OXIGÊNIO + CALOR = FOGO Inicialmente é necessário uma fonte de calor suficiente para elevar a temperatura do material combustível à temperatura de Ignição ( 260 o a 400 o C ). Sendo o FOGO uma reação de OXIDAÇÃO , o oxigênio é necessário para a continuidade da mesma . 1.0 - FASES DA COMBUSTÃO 1 a - PRÉ-AQUECIMENTO 2 a - DESTILAÇÃO 3 a - INCANDESCÊNCIA Na fase de pré-aquecimento , o material combustível é aquecido por uma fonte de calor , havendo a desidratação deste material . Na fase da destilação , o material aquecido , atinge a temperatura de ignição , libera gases inflamáveis e aparece as chamas. 1 4 Na fase da incandescência , não existem mais as chamas , ficando somente as brasas incandescentes. 2.0 - MECANISMOS DA PROPAGAÇÃO DO FOGO Os mecanismos que determinam o processo de propagação do fogo , principalmente a transferencia ou fluxo de calor , são bastantes distintos e dependem da intensidade do fogo. Uma fonte de calor suficientemente forte é uma das condições necessárias para a ocorrência e continuidade do processo de combustão. Portanto , logo após o início do fogo , o calor deve ser transferido da zona de combustão para o material combustível mais próximo. Esta transferência de calor ocorre através da CONDUÇÃO , RADIAÇÃO E CONVECÇÃO . 2.1 - CONDUÇÃO : É a transferência de calor por contato direto entre o material combustível e a fonte de calor . Atividade + Aumento da Subst. Aquecida > Absorção de calor > Molecular Temperatura A capacidade de conduzir calor varia bastante entre diferentes combustíveis. * METAIS : Bons condutores de calor * VIDRO , SOLO E MADEIRAS : Maus condutores de calor 2.2 - RADIAÇÃO Transferência de calor através do espaço , por ondas ou raios , em todas as direções e à velocidade da luz. É o único meio de transferência que não requer uma substância intermediária entre a fonte de calor e a substância receptora . A intensidade de radiação aumenta com a elevação da temperatura . 2.3 - CONVECÇÃO 1 5 Transferência de calor através do movimento circular ascendente de massas de ar aquecidas . 3.0 - FORMAS DE PROPAGAÇÃO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS . Um incêndio florestal geralmente tem início através de um pequeno foco de forma circular e que vai mudando esta forma , como também sua intensidade. Em terrenos planos , o vento é o primeiro a manifestar a sua influência. Incêndio Circular + Vento = Forma elíptica Pela influência do vento , uma parte se propaga mais rapidamente que as outras e o incêndio toma uma forma definitiva com as seguintes partes : * CABEÇA ou FRENTE É a parte que avança mais rapidamente. A velocidade de propagação é sempre decrescente da frente para a cauda. * CAUDA ou RETAGUARDA Se propaga em direção oposta à cabeça . avança muito lentamente. * FLANCOS ou LATERAIS Se propaga perpendicularmente à cabeça do incêndio . Mudanças nas condições de vento ou características topográficas favoráveis podem desenvolver novas frentes a partir dos flancos. - O VENTO E A TOPOGRAFIA , APRESENTAM UMA INFLUÊNCIA MARCANTE NA TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RADIAÇÃO E CONVECÇÃO . - VARIAÇÕES LOCAIS DO TIPO DE COMBUSTÍVEIS E A COBERTURA VEGETAL AFETAM O PADRÃO DE PROPAGAÇÃO DO FOGO . 1 6 4.0 - FATORES QUE INFLUENCIAM NA PROPAGAÇÃO 4.1 - MATERIAL COMBUSTÍVEL O material combustível , por ser um dos componentes do triângulo do fogo , é fator básico e indispensável para a ocorrência e propagação dos incêndios florestais. Observação : Combustível , é qualquer material orgânico ou não , vivo ou morto , no solo , sobre o solo ou acima do solo , capaz de entra em ignição e queimar . 4.1.1 - Classificação dos Materiais Combustíveis 4.1.1.1 - De Acordo com a Localização , Arranjo ou distribuição Vertical * Aéreos : Compreendem as copas e galhos das árvores , tocos , musgos e arbustos altos. * Superficiais : São todos aqueles localizados imediatamente acima ou no piso da floresta , como : folhas , galhos e tronco caídos , gramineas , ervas e arbustos . * Sub-superficiais : Localizam-se abaixo da superfície do solo , como : o humos e a turfa. 4.1.1.2 - De Acordo com o Tipo * Perigosos : pequenos galhos com diâmetros menores a 1,0 cm ; folhas , musgos e gramíneas , que apresentam menor temperatura de ignição e queimam rapidamente. * Semi-perigosos : galhos com diâmetros superiores a 1,0cm , troncos caídos , humos e turfa , que queimam mais lentamente , necessitando de uma fonte de calor mais intensa . * Verdes : Constituídos pela vegetação viva existente na floresta. 4.1.1.3 - De Acordo com a Continuidade , Quantidade e Compactação * Continuidade : Distribuição dos combustíveis sobre uma determinada área . Quanto maior a continuidade maior a taxa de propagação. * Quantidade : Determina a intensidade de calor liberada pelo fogo durante o incêndio. * Compactação : Quantidade de combustível por unidade de volume . Quanto maior a compactação menor o calor e maior a dificuldade de propagação . 1 7 4.1.2 - Umidade do Material Combustível Quando o teor de umidade do material combustível estiver entre 25 % a 30% , a ignição é nula .A umidade do material combustível é expressa em termos de porcentagem de água contida no mesmo , em relação ao seu peso seco . O efeito da umidade na taxa de combustão do material lenhoso é muito pronunciado . A primeira influência da umidade na combustão do material florestal é a necessidade de grande quantidade de energiarequerida para vaporizar a água existente no combustível. O teor de umidade do material morto depositado no piso da floresta varia bastante e raramente é menor que 2% mas pode ultrapassar aos 30% . 4.2 - CONDIÇÕES CLIMÁTICAS 4.2.1 - Temperatura do Ar Atua diretamente na combustão e propagação dos incêndios uma vez que , a temperatura de ignição depende da própria temperatura inicial do combustível e indiretamente através do vento , a umidade do combustível e a estabilidade atmosférica. 4.2.2.1 - Inter-Relações entre o Combustível e a Temperatura do Ar * Combustíveis finos : facilmente aquecidos pela temperatura do ar e insolação direta. * Durante a parte mais quente do dia , os combustíveis da encostas voltadas para o norte e oeste apresentam temperaturas mais elevadas que os das faces sul e leste. * Combustíveis maiores se aquecem mais lentamente que os finos aos efeitos da temperatura do ar e à insolação direta. * Combustíveis maiores , menor temperatura que os finos , durante o dia , ocorrendo o contrario durante a noite. 4.2.2 - Umidade Relativa do Ar O teor de umidade do material combustível em uma floresta é controlado em grande parte pela umidade relativa do ar. 1 8 4.2.3 - Vento O vento e a umidade relativa do ar são considerados os dois mais importantes parâmetros meteorológicos que afetam a propagação do incêndios. O vento é o mais variável e o menos previsível . O vento influi na propagação dos incêndios florestais, de várias maneiras : * Desloca o ar úmido do interior da floresta aumentando a evaporação e favorecendo a secagem do combustível. * Ventos suaves ajudam as fagulhas a provocarem ignição do combustível 4.2.4 - Precipitação A ocorrência de incêndios esta sempre associada ao bom tempo. Existe uma forte correlação entre grandes incêndios e prolongados períodos de seca. 4.2.5 - Topografia A topografia exerce grande influência sobre o clima e em menor escala sobre a vegetação e consequentemente sobre o material combustível das diversas regiões terrestre. Os efeitos da topografia sobre a propagação dos incêndios são influenciados pela elevação , exposição e inclinação . 2.2.5.1 - Elevação Baixas elevações apresentam estações de risco de incêndio mais longas que altas elevações . Quanto maior a altitude menos a taxa de oxigênio no ar. O topo de montanhas e fundo de vales apresentam diferentes condições de queima durante um mesmo período de 24 horas ( correntes de ventos , condições de temperatura e umidade , variam nos dois locais). 2.2.5.2 - Exposição A exposição ou direção do lado da montanha em relação aos pontos cardais exercem influência na propagação dos incêndios. Vertentes voltadas para o oeste e norte recebem maior irradiação solar do que as vertentes voltadas para o sul e leste. 1 9 2.2.5.3 - Inclinação A tendência do fogo é de e propagar mais rapidamente nos aclives e mais lentamente nos declives. À medida em que o grau de inclinação aumenta , a velocidade de propagação também aumenta . A rápida propagação nos clive é explicada por vários motivos : * O fogo aquece o material combustível localizado na parte superior do aclive com maior intensidade ( radiação e convecção) * A corrente de ar quente originada pelo fogo encaminha-se para a parte superior da elevação. Recebendo maior quantidade de calor e secando mais rapidamente , o material combustível entra em combustão mais violentamente , causando uma propagação mais intensa do fogo. 4.3 - TIPO DE FLORESTA Uma floresta densa e fechada intercepta a radiação solar reduzindo a temperatura do ar e consequentemente a temperatura do material combustível no interior da floresta. Serve também como barreira para o vento , diminuindo a evaporação e dificulta a secagem do material combustível. Uma floresta aberta e rala permite a penetração mais livre dos raios solares e do vento , elevando a temperatura do combustível e a evaporação. Espécies florestais exercem certa influência na propagação dos incêndios. 5.0 CAUSAS DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS 5.1 - NATURAIS - RAIOS - COMBUSTÃO EXPONTÂNEA - AERÓLITOS - ATRITO 5.2 - HUMANAS - QUEIMADAS PARA LIMPEZA - OPERAÇÕES FLORESTAIS - FOGUEIRAS - INCENDIÁRIOS 1 10 * CULPOSOS * DOLOSOS - FUMANTES 6.0 - EFEITOS DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS 6.1 - À VEGETAÇÃO - MORTE DAS ÁRVORES - ATAQUES DE FUNGOS E INSETOS - PREJUÍZOS À REGENERAÇÃO 6.2 - AO SOLO - AQUECIMENTO? - EROSÃO - DESTRUIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA ? - PERDA DE NITROGÊNIO? - PERDA DE NUTRIENTES? - MICROORGANISMOS? - FAUNA DO SOLO? 6.3 - FAUNA SILVESTRE 6.4 - AO CARÁTER PROTETOR DAS FLORESTAS 6.5 - AS PROPRIEDADES E VIDAS HUMANAS 1 11 7.0 - CLASSIFICAÇÃO DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS INCÊNDIOS DE SOLO Ocorrem abaixo da superfície do solo , queimando a matéria orgânica existente em terrenos de turfa . A combustão ocorre por contato , não existindo labaredas (chamas ) INCÊNDIOS SUPERFICIAIS Ocorrem na superfície do terreno . o incêndio é rasteiro , queimando a vegetação herbácea e arbustiva . INCÊNDIOS DE COPA Queimam toda a vegetação existente , desde árvores , arbustos e ervas . 1 12 8.0 - COMBATE AOS INCÊNDIOS FLORESTAIS I - PLANOS DE COMBATE A INCÊNDIOS - Catalogações e Registro em um mapa da área . II - ÍNDICES DE PERIGO DE INCÊNDIO III - DETENÇÃO E LOCALIZAÇÃO TORRES DE VIGILÂNCIA MATERIAL - CIMENTO , AÇO E MADEIRA ALTURA - 10 A 40 metros VISIBILIDADE - 15 Km ÁRE - 15.000 a 18.000 ha GONIÔMETRO IV - SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO - Radio , Telefone etc. V - MOBILIZAÇÃO DO PESSOAL . Fator fundamental é a rapidez de mobili zação e ataque , embora que sem precipitação. VI - EQUIPAMENTOS FOICES , MACHADOS , ENXADAS , PÁS , RASTELOS , SERRAS , BOMBAS COSTAIS , BALDES , REGADORES , ABAFADORES , LANTERNAS E LANÇA-CHAMAS. - USO DE AVIÕES UTILIDADES : Lançamento de grandes quantidades de água e ou Retardantes Químicos Retardantes Químicos : Sulfato de Amônia e Diamonia Fosfato. 1 13 VII - ESTUDO DA SITUAÇÃO * Dimensionamento do fogo - Tamanho - Extensão da Frente - Velocidade de Propagação - Intensidade do fogo * Condições Climáticas Atuais * Vegetação Existente * Rede de Aceiros e Estradas * Local para a Captação de Água * Barreira Naturais Existindo o planejamento , pode-se tomar as primeiras mediadas relativas ao combate , respondendo as seguintes perguntas : - ONDE ATACAR - QUAL O MELHOR CAMINHO PARA SE CHEGAR AO FOGO - MÉTODOS DE ATAQUE AO FOGO DIRETO INDIRETO PARALELO OU INTERMEDIÁRIO OBSERVAÇÕES IMPORTANTES NO COMBATE AOS INCÊNDIOS FLORESTAIS A - DISPOR DE FERRAMENTAS E PESSOAL EM QUANTIDADE SUFICIENTE . B - ESTUDAR BEM A SITUAÇÃO C - NÃO DEMORAR EM INICIAR O COMBATE AO INCÊNDIOD - DIRIGIR-SE AO INCÊNDIO A QUALQUER HORA DO DIA OU DA NOITE E - COMBATER O FOGO NOS PONTOS QUE OFERECEM MAIOR PERIGO DE PROPAGAÇÃO. F - CONCENTRAR MAIOR ESFORÇO NO COMBATE , DO ENTARDECER AO AMANHECER. 1 14 G - APROVEITAR TODA A DIMINUIÇÃO DA INTENSIDADE DO FOGO . H - EM INCÊNDIOS MAIORES COMBATER PELOS FLANCOS . I - FICAR ATENTO E ELIMINAR RAPIDAMENTE OS INCÊNDIOS DE MANCHA J - DETERMINAR A CAUSA DO INCÊNDI 1 15 PREVENÇÃO DOS INCÊNDIOS FLORESTAIS “A MELHOR MANEIRA DE SE COMBATER UM "INCÊNDIO FLORESTAL É EVITAR QUE ELE OCORRA" A PREVENÇÃO DE INCÊNDIO FLORESTAIS SE FAZ UTILIZANDO-SE : - TÉCNICAS PREVENTIVAS - MEDIDAS PREVENTIVAS 1.0 - TÉCNICAS PREVENTIVAS Na prevenção de incêndio florestais , as TÉCNICAS PREVENTIVAS , visam controlar o material combustível , impedir ou dificultar a propagação dos incêndios através de : 1.1 - CONSTRUÇÃO DE ACEIROS : Impedem o avanço do fogo e facilitam o acesso de pessoal ao combate do fogo. 1.2 - ELIMINAÇÃO DO MATERIAL COMBUSTÍVEL : Quebra a continuidade do mate- rial combustível . 1.3 - IMPLANTAÇÃO DE CORTINAS DE SEGURANÇA : Espécies Resistentes. 1.4 - CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS : Captação de Água Umidade do Ar 2.0 - MEDIDAS PREVENTIVAS Visam a prevenção de incêndios causados pelo Homem , procurando através da educação da população , legislação específica e medidas coercitivas , evitar que o fogo ocorra. Geralmente o incêndio é o resultado de uma combinação crítica de circunstâncias que poderiam ser evitadas ou impedidas de acontecer . Estas circunstâncias podem ser 1 16 codificadas , a fim de permitir um diagnóstico lógico e uma prescrição eficiente para cada caso , como por exemplo : a - Um incêndio causado por fumantes . Neste caso tem que existir : FUMANTE + CIGARRO + FÓSFORO + DESCUIDO = INCÊNDIO Se qualquer um dos quatro elementos do incêndio causado pelo fumante for eliminado , não haverá fogo . Como eliminar? A - Banir o fumante de áreas críticas , sujeitas a ocorrência de incêndios ; - Induzir o fumante a não fumar em determinadas áreas ; - Proibir o fumante de jogar material aceso em locais com combustíveis perigosos. B - Limitar o uso do cigarro a determinadas áreas que não oferecem riscos , sem proibir totalmente o ato de fumar. C Aumentar a segurança do agente de ignição , proibindo por exemplo o uso de fósforo e permitindo somente a utilização de isqueiros à gaz. D Educar ou motivar o fumante para ser cuidadoso e tomar precauções necessárias a fim de evitar o incêndio . Exemplo n 0 02 : Incêndio causado por incendiário UMA PESSOA + UM MOTIVO PARA QUEIMAR + MATERIAL PARA PROVOCAR A IGNIÇÃO = INCÊNDIO A prevenção de Incêndios de causa humana pode ser alcançada através : 1 17 * DA EDUCAÇÃO DA POPULAÇÃO * DA REGULAMENTAÇÃO DO USO DA FLORESTA * DA LEGISLAÇÃO PERTINENTE 2.1 - EDUCAÇÃO DA POPULAÇÃO As pessoas se constituem no primeiro problema da prevenção de incêndios . Por isso , a educação da população deve ser a primeira iniciativa na prevenção de incêndios. O principal objetivo da educação da populacão é formar uma concientização em relação a importância das florestas e os danos que os incêndios podem causar às florestas . O grande obstáculo é a dificuldade em atingir a todas as classes de pessoas , responsáveis por ocorrência de incêndios , através de uma comunicação simples e objetiva , demostrando como e porque evitar o fogo nas florestas . 1 18 2.2 - REGULAMENTAÇÃO DO USO DA FLORESTA A regulamentação do uso , principalmente nas florestas de lazer, como em determinados Parques e Florestas Nacionais , Estaduais e Municipais , é muito importante na prevenção de incêndios causados pelas pessoas freqüentadoras destas áreas. A regulamentação está relacionada por um lado com a educação da população e por outro lado com a aplicação da legislação. A forma mais drástica de regulamentação seria fechar a floresta ou os setores mais susceptíveis aos incêndios , a visitação pública , em épocas mais críticas. 2.3 - APLICAÇÃO DA LEGISLAÇÃO Existem sempre uma minoria de pessoas negligentes , descuidadas e refratárias a qualquer legislação e que agem sempre em seus interesses pessoais. Para estas pessoas , a aplicação rigorosa da legislação é a medida mais eficiente na prevenção de incêndio florestais. A Lei n o 4.771 / 65 , tem quatro artigos sobre o problema do fogo nas florestas : Art.11 - “O emprego de produtos florestais ou hulha como combustível , obriga o uso de dispositivos que impeçam a difusão de fagulhas susceptíveis de provocar incêndios nas florestas e demais formas de vegetação”. Art. 25 - “Em caso de incêndio rural , que não possa ser extinto com os recursos ordinários compete não só ao funcionário florestal , como a qualquer outra autoridade pública , requisitar os meios materiais e convocar os homens em condições de prestar auxílio”. Art. 26 - “Fazer fogo por qualquer modo, em florestas e demais forma de vegetação , sem tomar as precauções adequadas ; Fabricar , vender , transformar ou soltar balões que possam provocar incêndios nas florestas e demais formas de vegetação ; Empregar , como combustível , produtos florestais hulha sem uso de dispositivos que impeçam a difusão de fagulhas susceptíveis de provocar incêndios florestais , constituem 1 19 CONTRAVENÇÕES penais , puníveis com três meses a um ano de prisão simples ou multa de um a cem salários mínimos , ou ambas as penas cumulativamente”. Art. 27 - “É proibido o uso do fogo nas florestas e demais formas de vegetação”. Parágrafo Único : “Se peculiaridades locais ou regionais justificarem o emprego do fogo em práticas agroflorestais ou florestais , a permissão será estabelecida em ato do Poder Público , circunscrevendo as áreas e estabelecendo normas de precaução.
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